Zbudiš se pod zemljo. Ste dehidrirani, v glavi vam utripa in na čelu imate globoko rano, ki močno krvavi. Morda ste obtičali v jamskem sistemu, ujeti v ozkem tunelu, z rokami ob strani. Morda ste zagozdeni v meteornem odtoku, ki se počasi polni z vodo. Ali pa je to morda rudniški jašek, kjer je zmanjkalo elektrike, kar vas je pahnilo v grozljivo temno temo. Potem nekaj slišiš. Samo slabo je, a veste, kaj pomeni: pomoč je na poti. Samo to ni od ekipe za reševanje ljudi. Glede na ropotanje v daljavi se zdi, da ekipa za iskanje in reševanje pošilja robote. Takoj se vaš občutek olajšanja umakne občutku treme. Ker se čas izteka in je morda samo ena priložnost, da to naredite prav, molite, da je robot, ki so ga izbrali, kos svojemu delu.
Vsebina
- Reševanje velikih težav
- Pojdi v podzemlje
Ta nočna mora scenarija je tista, ki vas, upajmo, ne bo nikoli doletela. Toda na to vprašanje DARPA, ameriška agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte, obupano poskuša najti odgovor. In imajo 2 milijona dolarjev namenjenih vsem, ki jim lahko pomagajo.
Da bi ugotovili, kakšen naj bi bil popoln podzemni reševalni robot, je DARPA pripravila tekmovanje, zadnje v seriji velikih izzivov. Poklicali Subterranean (ali »SubT«) izziv, cilj tega tekmovanja – ki traja do leta 2021 – je odkriti najboljše, kar lahko ponudi svet robotike na področju reševalnih robotov. Tekmovanje je odprto za vsakogar, od uveljavljenih raziskovalcev robotike do tistih, ki jih vodja projekta DARPA dr. Timothy Chung imenuje samoplačniški »majstorji« z vsega sveta. Vse, kar potrebujete, da dobite sedemmestno nagrado, je ustvariti robota, ki je sposoben preslikati, navigacija in iskanje po različnih zapletenih podzemnih okoljih med časovno občutljivimi bojnimi operacijami ali odzivom na nesreče scenariji. Poleg tega ni fiksnih smernic o tem, kako naj bi ti roboti izgledali.
Priporočeni videoposnetki
Razpis za prijavitelje je povzročil ogromno zanimanja in prijav. Ti segajo od hodečih štirinožnih robotov, kot je štirinožni robot ANYmal Digital Trends je obširno obravnaval leteče robote, ki uporabljajo lidar, odbito lasersko tehnologijo, ki samovozečim avtomobilom pomaga "videti". Nedavno so stvaritve 11 vrhunskih mednarodnih robotskih ekip ušle v ilegalo, da bi jih preizkusili v najzahtevnejših okoljih.
Reševanje velikih težav
Za organizacijo, katere ime prikliče podobe senčne vladne tajnosti, so veliki izzivi DARPA presenetljivo javni. In ravno to je bistvo. Od leta 2004 DARPA vsako leto prireja podobna tekmovanja, da bi ustvarjalcem omogočila svet spodbudilo, tako denarno kot navdihujoče, v smer, za katero upajo, da se bo tehnologija razvijala v. Ponujene nagrade so v bistvu sponzorske pogodbe za visoko donosne raziskave, ki premostijo razkorak med temeljnimi raziskavami in orodji za morebitne vojaške aplikacije.
Veliki izzivi se lahko zdijo čudni; podobno kot delo DARPA v druge nenavadne raziskovalne teme, kot je samovodljive krogle in vohuni kiborg insektov. Toda pogosto se tako zdijo samo zato, ker je področje, ki ga raziskujejo, tako novo. Leta 2004 je na primer DARPA obljubila nagrado v višini 1 milijona dolarjev za vsakogar, ki bo izdelal avto, ki bo lahko sam vozil 142 milj dolgo pot skozi puščavo Mojave. »Zmagovalna« ekipa je v nekaj urah naredila manj kot osem milj, preden je zagorelo in se je drgetalo ustavilo. Istega leta sta ekonomista MIT in Harvard Frank Levy in Richard Murnane kot primer uporabili samovozeče avtomobile naloge, ki je stroji zaradi njene kompleksnosti verjetno ne bodo nikoli obvladali. Desetletje in pol pozneje vemo drugače. DARPA's Grand Challenge je pomagal oblikovati vizijo za avtonomna vozila, ki zdaj obrodi sadove.
"Ena od stvari, ki DARPA vedno zanima, je iskanje prebojnih inovacij," je pojasnil Chung. »Včasih se to zgodi zunaj tradicionalnih poti, zato moramo iskati [načine, kako odpreti] odprtino, kjer se lahko pojavijo te inovacije. Ti veliki izzivi so res fantastični, ker lahko postavijo zelo drzen problem in ga nato odprejo svetu. To je način za ustvarjanje navdušenja [in tudi navdihovanje] tistih, ki morda tradicionalno ne pridejo ven in predlagajo [možnih rešitev].«
SubT Challenge zveni podobno drzno. Prav zdaj se vam morda zdi malo verjetna zamisel o pošiljanju robota na območje nesreče namesto prvega posredovalca iz mesa in krvi. Izgubil sem občutek, kolikokrat raziskovalci robotike opišite aplikacije "iskanje in reševanje". kot morebitna utemeljitev za raziskovanje, ki premika meje brez neposredne uporabnosti.
Vendar obstaja dober razlog za domnevo, da je robote mogoče uporabiti na ta način. V zadnjih letih je a kačji robot z laserskim streljanjem uporabil za pomoč pri razgradnji jedrske elektrarne v Evropi, je poiskala ameriška vojska 3000 robotov škorpijonov, pripravljenih na bojno polje za odstranjevanje bomb, v uporabo pa so bili vpoklicani brezpilotna letala in robot, imenovan Colossus pomoč pri boju z ogromnim požarom v katedrali Notre Dame v Parizu. V vseh teh primerih so bili roboti prvi korak. Kolikor ljudi skrbi stroji kradejo človeška delovna mesta, vsaka od teh predstavlja situacijo, v kateri ljudje tvegajo svojo varnost ali celo življenja, ko gredo v nevarne scenarije.
"Obstajajo informacije, ki jih lahko zagotovijo in zberejo, ne da bi bili ljudje izpostavljeni tveganju."
"Robotov ne želimo pošiljati samo zaradi njih," je dejal Chung. "Nasprotno, obstajajo informacije, ki jih lahko zagotovijo in zberejo, ne da bi bili ljudje izpostavljeni tveganju." Tu vidi, da SubT Challenge resnično prispeva.
»V bistvu nas zanima pomoč v tistih situacijah, ko lahko, če obstaja način, kako zmanjšamo izpostavljenosti ljudi tveganjem v teh nevarnih okoljih, je treba prispevati,« je dejal nadaljevano. »V scenarijih iskanja in reševanja, tudi če gre preprosto za preprečevanje ljudi, medtem ko je treba zbrati informacije, [roboti lahko pošljete], da ustvarite ta prvi pogled: kjer so nevarnosti, kjer so žepi svežega zraka, kjer je strukturna nestabilnost. Vse te informacije pomagajo človeškim odzivnikom, da se učinkoviteje odzovejo.«
Pojdi v podzemlje
SubT Challenge je pravkar zaključil svojo prvo fazo. DARPA je v štiridnevnem avgustovskem odseku potekala v nedelujočem rudniškem sistemu v Pittsburghu v Pensilvaniji in ustvarila simuliran scenarij katastrofe, da bi robote, ki so vstopili, spravila skozi njihov korak. Chung ga je opisal kot "drzen podzemni lov na mrhovinarje", v katerem so morali roboti potovati skozi velik rudniški sistem, naseljen s predmeti, kot so toplotne lutke, ki predstavljajo preživele. Roboti, ki so sodelovali, so vključevali 20 zračnih vozil brez posadke, 64 zemeljskih robotov in enega avtonomnega robota z oznako Duckiefloat.
"Ideja je, da morajo ekipe robotov prečkati, premagati, včasih identificirati nove poti, da gredo in najdejo te artefakte," je dejal. »Za vsak najden artefakt dobijo točko. Ekipe, ki dosežejo največ točk v dodeljenem času, so zmagovalke tekmovanja.”
Bil je težaven izziv. "Ekipe robotov so začele pri enem vhodu in to so pravzaprav vse informacije, ki so jih imele o celotnem rudniku," je pojasnil. »To jim je bilo neznano. Nismo jim posredovali nobenih predhodnih informacij ali zemljevidov.«
Zaključek vezja DARPA Subterranean Challenge Tunnel Circuit
Zmagovalna skupina ob tej priložnosti je bila Team Explorer, ki je nastala v sodelovanju med Carnegie Mellon in Oregon State University. Roboti ekipe so lahko odkrili 25 od 40 artefaktov v težkih pogojih, vključno z veliko vode in blata. Team Explorer je zasnoval in izdelal dve kopenski vozili in dva brezpilotna letala, ustvarjena posebej za delovanje v rudnikih. Druga skupina, ki se je dobro odrezala, je bila ekipa CoSTAR, močna posadka, ki so jo sestavljali NASA-jev Laboratorij za reaktivni pogon, MIT, Caltech in številni drugi. Na koncu je CoSTAR-jevim robotom uspelo odkriti 11 od 40 artefaktov: ne ravno čisto, a tudi ne slabo.
To še zdaleč ni konec tekmovanja. Februarja 2020 bo naslednji SubT Challenge potekal na tako imenovani Urban Circuit. "Lahko si predstavljate, da je to karkoli, od podzemne tranzitne postaje do infrastrukture, kot so meteorni odtoki ali kanalizacija," je dejal Chung. "To so vse vrste okolij, ki so podzemna urbana okolja, kjer lahko pride do izrednih razmer." (Ta Urban Circuit je tisto, kar DARPA pred kratkim objavil tvit za, ki zahteva dostop do "podzemnega okolja, ki ga je ustvaril človek, ki obsega več mestnih blokov", ki vključuje "kompleksno postavitev in več nadstropij, vključno z atriji, tuneli in stopnišči.")
Sledi dirka Cave Circuit avgusta 2020, na kateri se morajo sodelujoči roboti spopasti z nepredvidljivostjo naravnih podzemnih okolij. Tekmovanje naj bi se zaključilo avgusta 2021 s »finalnim dogodkom«, ki združuje vse tri poddomene na eni velikanski progi. Zmagovalec bo nato prejel denarno nagrado v višini 2 milijona dolarjev.
SubT Challenge Explorer
"Eden od zabavnih delov pri SubT Challengeu je, da dejstvo, da ena rešitev dobro deluje v enem krogu, ne pomeni nujno, da bo dobro delovala tudi v prihodnjih krogih," je dejal Chung. »To je zato, ker je raznolikost okolij primerna za potencialno precej različne rešitve. Na primer, na Urban Circuit lahko pričakujemo veliko več navpičnosti, kjer morda ne bo zadostovalo samo biti talni robot. V Cave Circuit [medtem] bo veliko nepravilnosti zaradi ustvarjalnosti matere narave.”
Se sliši zabavno? Veš da! Je to ogromen tehnični izziv, ki ga je treba premagati? Vsekakor! Toda ali bi lahko dragoceno raziskavo, ki izhaja iz tega projekta, nekega dne uporabili za reševanje človeških življenj? Na to vsi računajo.
Priporočila urednikov
- Spoznajte ksenobote: žive biološke stroje, ki bi lahko spremenili robotiko
- Ste dobri v StarCraftu? DARPA želi usposobiti vojaške robote z vašimi možganskimi valovi
- NASA želi vašo pomoč pri razvoju avtonomnih robotov za raziskovanje drugih svetov
- Z zložljivim "robotom" bi lahko prihranili parkirni prostor na črni petek
- Moxi, 'prijazen' bolnišnični robot, želi pomagati medicinskim sestram, ne pa jih nadomestiti
